Hiện nay, ngành công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong công cuộc công nghiệp hóa – hiện đại hóa của nước ta. Sự phát triển của ngành công nghiệp gắn liền với sự đổi mới, tăng trưởng của đất nước. Ngành công nghiệp nói chung cũng như ngành công nghiệp hóa chất nói riêng. Hãy cùng Nanotech Việt Nam tìm hiểu về sự phát triển của ngành chống ăn mòn cho các thiết bị công nghiệp hóa chất ở nước ta bạn nhé!
Đặc trưng của ngành công nghiệp hóa chất là dây chuyền sản xuất phức tạp và liên tục, các điều kiện công nghệ được kiểm soát rất nghiệm ngặt, môi trường hóa chất rất khắc nghiệt. Do đó, việc tăng cường các quá trình công nghệ để tăng năng lực sản xuất tất yếu làm tăng tải trọng, nhiệt hóa trong các thiết bị hóa chất, dẫn đến việc tăng thường xuyên các yêu cầu về vật liệu kết cấu và làm tăng chi phí cho việc bảo vệ chống ăn mòn. Chi phí chứng minh cho điều này là ở các nước công nghiệp phát triển, chi phí bảo vệ chống ăn mòn thiết bị nói chung hàng năm chiếm khoảng 5% tổng sản phẩm quốc gia và con số này hàng năm không ngừng tăng lên.
Những tổn thất do ăn mòn gây ra
Những tổn thất do ăn mòn gây ra cho thiết bị bao gồm chi phí trực tiếp cho bảo vệ chống ăn mòn và tổn thất do dừng máy gây ra gián đoạn sản xuất. Theo các số liệu phân tích ở nước ngoài và qua theo dõi thực tế sản xuất hóa chất ở nước ta, người ta thấy tổn thất gây ra do dừng máy để sửa chữa thiết bị thường cao hơn nhiều so với chi phí trực tiếp để bảo vệ chống ăn mòn cho thiết bị.
Chi phí trực tiếp cho bảo vệ chống ăn mòn thiết bị bao gồm các chi phí lựa chọn vật liệu thích hợp để sản xuất thiết bị, chi phí tạo ra các lớp phủ bảo vệ, và chi phí sử dụng các phương pháp bảo vệ thích hợp, thay thế sửa chữa các thiết bị hư hỏng.
Ngoài những tổn thất do dừng máy như đã nói ở trên, còn phải kể đến những mất mát gián tiếp do phải tăng dung lượng vật liệu kết cấu (thiết bị phản ứng, nồi hơi, ống ngưng, thiết bị trao đổi nhiệt, thùng chứa nước và hoạt chất, các cấu kiện khác…), mất mát do rò rỉ sản phẩm, do giảm hiệu suất, do sinh ra các tạp chất có hại …
Trong các nhà máy hóa chất – theo số liệu thống kê mới nhất, chi phí dành cho bảo vệ chống ăn mòn chiếm 70 – 80% chi phí sửa chữa và dịch vụ sửa chữa trong năm. Do vậy người ta ngày càng chú ý hơn đến việc bảo vệ chống ăn mòn thiết bị công nghệ.
Kỹ thuật bảo vệ chống ăn mòn bao gồm các vấn đề: thiết kế chống ăn mòn, lựa chọn vật liệu chống ăn mòn, áp dụng phương pháp làm chậm ăn mòn bằng cách kiểm tra và xử lý môi trường, sử dụng các màng bảo vệ, bảo vệ điện hóa và lựa chọn các phương pháp chống ăn mòn phù hợp ở tất cả các giai đoạn của sản xuất.
Một trong những vật liệu kết cấu cơ bản trong công nghiệp hóa chất là thép hợp kim cao chịu ăn mòn trên cơ sở thép crôm – niken. Hiện nay công nghiệp hóa chất nước ta chủ yếu sử dụng các loại thép tiêu chuẩn ký hiệu 304, 304L, 321, 316, 316L, 904… để chế tạo các thiết bị sản xuất hóa chất.
Đối với các môi trường cực kỳ khắc nghiệt, người ta đã sử dụng các loại thép mới có tên thương mại là Hy Resist và Hy Proof với các mác khác nhau và có giá thành đắt hơn thép 316L từ 1,1 – 2,0 lần. Mặc dù giá thành của thép hợp kim Hy Resist và Hy Proof cao hơn so với 316L, việc sử dụng chúng cho hiệu quả kinh tế cao hơn. Nhờ cải thiện phương pháp gia công thiết bị bền vững trong môi trường độc hại cho phép tăng mức tải trọng, giải phóng khỏi ức chế, tăng cường công nghệ sản xuất.
Tuy vậy, người ta không thể sử dụng thép hợp kim một cách tràn lan trong toàn bộ dây chuyền công nghệ vì sẽ giảm hiệu quả kinh tế. Vì thế, việc lựa chọn vật liệu thích hợp cho từng vị trí công nghệ là rất quan trọng và đòi hỏi các nhà công nghệ phải được trang bị đủ các kiến thức về lĩnh vực bảo vệ chống ăn mòn.
Theo các con số thống kê của Mỹ, chi phí cho màng phủ bảo vệ chống ăn mòn thiết bị chiếm 1,5 – 2% giá trị của thiết bị hóa chất. Danh mục các màng phủ bảo vệ ngày càng mở rộng thêm nhờ sự xuất hiện các vật liệu kết dính mới trên cơ sở polyme.
Những giải pháp chống ăn mòn hiện nay
Thực tiễn cho thấy, trong điều kiện sản xuất ở các nhà máy hóa chất, phân bón ở nước ta do môi trường độc hại thải ra nhiều chất có hoạt tính ăn mòn cao nên việc sơn phủ các thiết bị bằng sơn thông thường là không kinh tế vì có độ bền rất thấp. Không hiếm các trường hợp là sau 1 – 2 năm lớp sơn phủ đã bị phá hủy. Để bảo vệ thiết bị trong môi trường hóa chất độc hại, người ta cần sử dụng các loại băng quấn chống ăn mòn: khả năng chống ăn mòn cao, tuổi thọ lên đến 10 năm, tiết kiệm được chi phí cho người dùng.
Trong thời gian gần đây: việc chống ăn mòn bằng băng quấn đang là xu hướng được nhiều khách hàng tin dùng bởi tính năng tiện lợi, thi công đơn giản, tuổi thọ cao. Áp dụng thi công được trên tất cả các môi trường và bề mặt, kể cả các bề mặt bất quy tắc. Đây cũng là vật liệu rất thích hợp để bảo vệ bề mặt vật liệu như đường ống, van, mặt bích, các co, mối nối….. Và sản phẩm này cũng đang là một hướng phát triển vật liệu mới với ứng dụng bảo vệ chống ăn mòn thiết bị rất có hiệu quả nên được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hóa chất.
Một việc rất cần thiết để so sánh hiệu quả của các hệ bảo vệ khác nhau và tính kinh tế của các biện pháp chống ăn mòn tại các nhà máy công nghiệp hóa chất là cần lập ra các biểu đồ chống ăn mòn các chi tiết kim loại. Biểu đồ sẽ chứa đựng các thông tin: dạng, kích thước, diện tích bảo vệ, loại vật liệu kết cấu, dạng bảo vệ chống ăn mòn, vật liệu sử dụng, công nghệ tiến hành, độ dày, giá cả của lớp phủ và độ bền của chúng qua việc đánh giá trạng thái của lớp phủ. Các thông tin này nếu làm được đầy đủ thì sẽ rất có ích cho các nhà chuyên môn và quản lý.
Trong kỹ thuật chống ăn mòn kim loại, phạm vi sử dụng của các phương pháp điện hóa tương đối hạn chế. Tuy nhiên, nếu áp dụng đúng nơi, đúng cách thì hiệu quả của chúng rất tốt. Một ví dụ là việc áp dụng phương pháp làm chậm ăn mòn hệ thống thiết bị tinh chế khí CO2(bằng dung dịch amin – kiềm) bằng chất ức chế NaVO3 đã cho hiệu quả rất tốt tại nhà máy phân đạm Hà Bắc. Tuy nhiên vẫn có thể tìm ra những nơi có thể áp dụng phương pháp này bởi tính hiệu quả, kinh tế của nó cao hơn. Đặc biệt thích hợp là những lưu trình khép kín, tuần hoàn.
Tóm lại, ngành công nghiệp hóa chất đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của nước ta, và bảo vệ chống ăn mòn là một khía cạnh quan trọng trong việc duy trì hiệu suất và an toàn trong quá trình sản xuất. Việc nghiên cứu, phát triển, và áp dụng các biện pháp bảo vệ chống ăn mòn tiến bộ là cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững của ngành này.
Tài liệu tham khảo:
CÔNG TY CỔ PHẦN NANOTECH VIỆT NAM
Địa chỉ: Số 1747 Võ Nguyên Giáp, Phường 12, Thành phố Vũng Tàu, Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, Việt Nam
Số điện thoại: 0254.3515.786 – 086.2244.791
Email: info@nanotechvietnam.com
